[发明专利]一种垃圾焚烧废气二噁英超标预测预警方法

说明书

一种垃圾焚烧废气二噁英超标预测预警方法，利用历史不同企业、不同焚烧炉、不同污染物传感器和温度传感器等采集的特征数据，以及对应的烟气二噁英检测结果是否超过国家行业标准限值，采用随机森林算法训练出以上各种特征和二噁英达标与否关系的算法模型；采用该模型对实时采集的各种特征数据以及企业名称和焚烧炉编码进行二噁英超标可能性预测；从垃圾焚烧运行工况、烟气处理设施的运行效果、管理水平等二噁英可能生成和去除的各环节入手，可以进行实时监测，并且进行大数据算法训练，建立大数据分析方法和自动监控预警算法，拟合二噁英浓度是否达标数据，对二噁英超标排放实时预测和预警。

技术领域

本发明涉技术领域，具体是一种垃圾焚烧废气二噁英超标预测预警方法。

背景技术

生活垃圾焚烧产生的二噁英受到的关注程度最高，焚烧生活垃圾产生二噁英的机理比较复杂；生活垃圾焚烧废气产生的二噁英浓度较低，ng/m³级别，属于痕量污染物，当前只能使用手工监测，即在企业现场采集几个小时的样品后，送至实验室，经过十几天的处理和分析，得到检测结果，才能定量分析其排放浓度；当前，全球没有实时监测分析废气二噁英的系统，国内仅有少量针对二噁英实时预测的研究，且都仅限于个别企业的数据，数据量极小，无法形成大数据分析模式。

生态环境部要求全国所有垃圾焚烧企业于2017年9月30日前全面完成“装、树、联”三项任务，即依法依规安装污染物排放自动监测设备、厂区门口树立电子显示屏实时公布污染物排放和焚烧炉运行数据、自动监测设备与环保部门联网。2019年生态环境部发布《生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据应用管理规定》，规定垃圾焚烧厂任一焚烧炉排放烟气中颗粒物、氮氧化物、二氧化硫、氯化氢、一氧化碳等污染物的自动监测日均值数据和炉膛平均温度，作为行政执法的证据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种垃圾焚烧废气二噁英超标预测预警方法，可以有效解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种垃圾焚烧废气二噁英超标预测预警方法，其方法包括以下步骤：

步骤一：与焚烧炉氮氧化物传感器建立通信，获得废气中的氮氧化物浓度；

步骤二：与焚烧炉碳化物传感器建立通信，获得废气中的一氧化碳的浓度；

步骤三：与焚烧炉硫化物传感器建立通信，获得废气中的二氧化硫的浓度；

步骤四：与焚烧炉氯化物传感器建立通信，获得废气中氯化氢的浓度；

步骤五：与焚烧炉烟尘传感器建立通信，获得废气中的烟尘的浓度；

步骤六：与焚烧炉温度传感器建立通信，获得焚烧炉的平均炉温和DCS转换温度；

步骤七：对该企业和焚烧炉进行One-Hot Encoding独热编码；

步骤八：采用随机森林算法训练出以上步骤一至七获得的数据、特征和二噁英达标与否关系的算法模型，采用该算法模型对实时采集的各种特征数据以及企业和焚烧炉编码进行二噁英达标预测预警；

步骤九：从步骤一到步骤八往复进行闭环控制。

作为本发明的进一步优选方案，所述随机森林算法是一种由决策树等单分类器组成的集成分类算法，假定三个单分类器对三个测试样本表现，其中1表示分类正确，0表示分类错误；集成分类结果通过voting投票法产生。

作为本发明的进一步优选方案，所述随机森林算法对历史数据预测的准确率达不到设定的阈值，则将步骤一至七获得的历史数据重复进行随机森林算法训练。

作为本发明的进一步优选方案，所述随机森林算法对历史数据预测的准确率达到设定的阈值，对步骤一至七中获得的最新一次的数据进行二噁英是否达标结果预测。